[發明專利]自有機碳酸酯流移除烷醇雜質的方法

有效

• 申請號: 200980141290.9
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN102186807A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: E·梵登海德;G·G·瓦波希揚;C·L·M·韋魯文韋爾德
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07C68/08
• 分類號: C07C68/08;C07C68/06;C07C69/96
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

技術領域

本發明是關于一種用于自含有有機碳酸酯及烷醇雜質的流移除烷醇雜質的方法。

背景技術

有機碳酸酯的實例是環狀碳酸亞烴酯(例如碳酸亞乙酯)及非-環狀碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)。人們熟知環狀碳酸亞烴酯是由環氧烷(例如環氧乙烷)與二氧化碳在適宜催化劑的存在下反應而制得。這些方法已被描述于(例如)US?4508927及US?5508442中。

碳酸二烷基酯可由碳酸亞烴酯與烷醇反應而得。當碳酸亞烴酯(例如碳酸亞乙酯)與烷醇(例如乙醇)反應時，產物為碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)及烷二醇(例如單乙二醇)。該方法已為人們所熟知且其實例被揭示于US?5359118中。此文獻揭示一種由碳酸亞烴酯與C₁-C₄烷醇進行酯交換反應制備碳酸二(C₁-C₄烷基)酯及烷二醇的方法。

可包含于有機碳酸酯流中的烷醇雜質的實例為醚烷醇，例如烷氧基烷醇。JP?2003300917與JP?2002371037是關于由碳酸亞乙酯與甲醇制備碳酸二甲酯與單乙二醇的方法，且其中2-甲氧基乙醇是以副產物形式形成。在JP?2003300917及JP?2002371037的發明中，該2-甲氧基乙醇是由特定蒸餾技術而移除。

在經由碳酸亞烴酯自環氧烷制備碳酸二烷基酯的該整體過程內的各個不同點，皆可制得含有一或多種烷醇雜質的有機碳酸酯流。該烷醇雜質的實例為醚烷醇，例如烷氧基烷醇。例如在乙醇與碳酸亞乙酯反應生成碳酸二乙酯及單乙二醇的反應器內，可發生乙醇與環氧乙烷的副反應，生成2-乙氧基乙醇(乙氧乙醇(ethyl?oxitol))，其中環氧乙烷是由碳酸亞乙酯逆反應生成環氧乙烷與二氧化碳而形成。此外，乙氧乙醇可由乙醇與碳酸亞乙酯以放出二氧化碳及生成乙氧乙醇的方式進行副反應而形成。仍進一步，可發生乙醇與單乙二醇之間的副反應，生成乙氧乙醇與水。仍更進一步，乙氧乙醇可經由碳酸羥乙基乙酯的脫羧作用而形成。

因此源自乙醇與碳酸亞乙酯反應生成碳酸二乙酯與單乙二醇的反應器的產物流可包含未轉化的乙醇、未轉化的碳酸亞乙酯、碳酸二乙酯、單乙二醇及以上所提的乙氧乙醇雜質。該烷氧基烷醇雜質的存在可能在隨后任一生產過程中造成不利。該烷氧基烷醇雜質可例如最終成為碳酸二烷基酯，該碳酸二烷基酯用作由該碳酸二烷基酯與苯酚合成碳酸二苯酯的起始材料。例如在碳酸二烷基酯為碳酸二乙酯及烷氧基烷醇雜質為乙氧乙醇的情況下，該乙氧乙醇可與苯酚起始材料和/或與碳酸二苯酯產物發生反應。

苯酚與乙氧乙醇的直接反應可導致形成苯基2-乙氧基乙基醚，及因此損失有價值的苯酚反應物。此外，該反應導致在過程中引入不希望的化學物質，及因此產生分離問題。

碳酸二苯酯與乙氧乙醇的反應導致產物損失，這是因為生成碳酸苯基2-乙氧基乙酯。此外，碳酸苯基2-乙氧基乙酯產物在隨后任何碳酸二苯酯聚合變成聚碳酸酯材料中成為“毒物”。例如，當碳酸二苯酯與雙酚A(BPA)發生反應時，會生成聚碳酸酯及苯酚。由于苯酚為相對良好的離去基團，所以碳酸二苯酯可與BPA發生反應。然而，不可用碳酸二烷基酯(例如碳酸二乙酯)通過使其與BPA反應來制備聚碳酸酯，這是因為烷醇類并非良好的離去基團。烷氧基烷醇類(例如乙氧乙醇)皆不為良好的離去基團。因此，一旦碳酸苯基2-乙氧基乙酯存于待與BPA反應的碳酸二苯酯進料中，則自該碳酸苯基2-乙氧基乙酯容易釋放出苯酚而不是乙氧乙醇，這將隨后在鏈的一端終止聚合過程。因此，在碳酸二苯酯與BPA接觸前必須自碳酸二苯酯移除碳酸苯基2-乙氧基乙酯。

以上例示在形成含有烷醇雜質的有機碳酸酯流的情況下，希望在任何隨后過程發生之前移除該烷醇雜質，其中有機碳酸酯轉化成有價值的最終產物。例如需要在碳酸二乙酯與苯酚發生反應之前，自含有該雜質的碳酸二乙酯流中移除任何乙氧乙醇雜質。

參照以上乙醇與碳酸亞乙酯已反應變成碳酸二乙酯與單乙二醇的實例，也含有未轉化的乙醇與碳酸亞乙酯及乙氧乙醇副產物的產物流可通過蒸餾而分離。在該產物流中的多種組份的沸點在以下表格中提及。